Έρευνα ραδιονουκλιδίων

Άνοιγμα διαγνωστικού ελέγχου ραδιονουκλιδίου ιστορικού

Μεγάλη ήταν η απόσταση μεταξύ φυσικών εργαστηρίων, όπου οι επιστήμονες κατέγραψαν κομμάτια πυρηνικών σωματιδίων και την καθημερινή κλινική πρακτική. Η ίδια η ιδέα της δυνατότητας χρήσης πυρηνικών φυσικών φαινομένων για την εξέταση των ασθενών μπορεί να φανεί, αν όχι παράλογη, τότε φανταστική. Ωστόσο, ακριβώς μια τέτοια ιδέα γεννήθηκε στα πειράματα του ουγγρικού επιστήμονα D. Heveshi, αργότερα του νικητή του βραβείου Νόμπελ. Σε μια από τις φθινοπωρινές ημέρες του 1912, ο E.Reserford του έδειξε ένα σωρό χλωριούχου μολύβδου, που βρισκόταν στο υπόγειο του εργαστηρίου, και είπε: "Εδώ, πάρτε αυτό το σωρό. Προσπαθήστε να διακρίνετε το Radium από το αλάτι του μολύβδου. "

Μετά από πολλά πειράματα που διεξήχθησαν D.Heveshi μαζί με την αυστριακή χημικό A.Panetom, κατέστη σαφές ότι χημικώς αδύνατο να διαιρέσει το μόλυβδο και ραδίου D, δεδομένου ότι αυτά δεν είναι ξεχωριστά στοιχεία και ισότοπα ενός στοιχείου - μολύβδου. Διαφέρουν μόνο επειδή ένα από αυτά είναι ραδιενεργό. Αποσυνθέτοντας, εκπέμπει ιοντίζουσα ακτινοβολία. Ως εκ τούτου, ένα ραδιενεργό ισότοπο - ραδιονουκλιδίων - μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ετικέτα για τη μελέτη της συμπεριφοράς των μη ραδιενεργού δίδυμο της.

Πριν οι γιατροί ανοίξουν μια δελεαστική προοπτική: να εισάγουν στο σώμα του ασθενούς ραδιονουκλεΐδια, για να παρακολουθήσουν την τοποθεσία τους με τη βοήθεια ραδιομετρικών οργάνων. Σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα, η διάγνωση ραδιονουκλεϊδίων έχει καταστεί ανεξάρτητη ιατρική πειθαρχία. Στο εξωτερικό, η διάγνωση ραδιονουκλεϊδίων σε συνδυασμό με τη θεραπευτική χρήση ραδιονουκλεϊδίων ονομάζεται πυρηνική ιατρική.

Η μέθοδος ραδιονουκλιδίου είναι μια μέθοδος για τη μελέτη της λειτουργικής και μορφολογικής κατάστασης των οργάνων και των συστημάτων με τη βοήθεια ραδιονουκλεϊδίων και επισημασμένων δεικτών. Αυτοί οι δείκτες - που αναφέρονται ως ραδιοφάρμακα (RFP) - εισάγεται εντός του σώματος του ασθενούς, και στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τα διάφορα συσκευές καθορίζει το ποσοστό και η φύση της κίνησης, στερέωση και την αφαίρεση των οργάνων και ιστών τους.

Επιπλέον, κομμάτια ιστού, αίματος και εκφόρτισης του ασθενούς μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη ραδιομετρία. Παρά την εισαγωγή αμελητέα μικρών ποσοτήτων του δείκτη (εκατοστά και χιλιοστά ενός μικρογραμμαρίου) που δεν επηρεάζουν τις φυσιολογικές διεργασίες της ζωής, η μέθοδος έχει μια εξαιρετικά υψηλή ευαισθησία.

Ένα ραδιοφαρμακευτικό είναι η χημική ένωση που επιτρέπεται να χορηγηθεί σε ένα άτομο με διαγνωστικό σκοπό, στο μόριο του οποίου περιέχεται ένα ραδιονουκλίδιο. Το Radionut θα πρέπει να έχει ένα φάσμα ακτινοβολίας συγκεκριμένης ενέργειας, να καθορίζει το ελάχιστο φορτίο ακτινοβολίας και να αντικατοπτρίζει την κατάσταση του υπό εξέταση οργάνου.

Από την άποψη αυτή, το ραδιοφαρμακευτικό προϊόν επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη τη φαρμακοδυναμική του (συμπεριφορά στο σώμα) και τις πυρηνικές-φυσικές ιδιότητες. Η φαρμακοδυναμική ενός ραδιοφαρμακευτικού προϊόντος προσδιορίζεται από τη χημική ένωση επί τη βάσει της οποίας συντίθεται. Η δυνατότητα καταγραφής των RFPs εξαρτάται από τον τύπο της αποσύνθεσης του ραδιονουκλεϊδίου με το οποίο είναι επισημασμένο.

Επιλέγοντας ένα ραδιοφαρμακευτικό προϊόν για έρευνα, ο γιατρός θα πρέπει πρώτα απ 'όλα να λάβει υπόψη τη φυσιολογική του εστίαση και τη φαρμακοδυναμική του. Σκεφτείτε για παράδειγμα την εισαγωγή του RFP στο αίμα. Μετά την έγχυση στη φλέβα, το ραδιοφαρμακευτικό προϊόν αρχικά κατανέμεται ομοιόμορφα στο αίμα και μεταφέρεται σε όλα τα όργανα και τους ιστούς. Εάν ένας γιατρός που ενδιαφέρονται για αιμοδυναμική και την παροχή αίματος των οργάνων, θα επιλέξει μια ένδειξη ότι εδώ και πολύ καιρό κυκλοφορεί στο αίμα, χωρίς να έξω από τα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων στον περιβάλλοντα ιστό (π.χ., ανθρώπινη αλβουμίνη ορού). Κατά την εξέταση του ήπατος, ο ιατρός θα προτιμήσει μια χημική ένωση που συλλέγεται επιλεκτικά από αυτό το όργανο. Ορισμένες ουσίες συλλαμβάνονται από το αίμα από τα νεφρά και απεκκρίνεται στα ούρα, έτσι ώστε να χρησιμοποιούνται για τη μελέτη των νεφρών και του ουροποιητικού συστήματος. Τα μεμονωμένα ραδιοφαρμακευτικά προϊόντα είναι τροπικά στον οστικό ιστό και επομένως είναι απαραίτητα για τη μελέτη της οστεοαρθρικής συσκευής. Μελετώντας τους χρόνους μεταφοράς και το είδος της κατανομής και απέκκρισης του ραδιοφαρμάκου από το σώμα, ο ιατρός κρίνει τη λειτουργική κατάσταση και τις διαρθρωτικές και τοπογραφικά χαρακτηριστικά των εν λόγω φορέων.

Ωστόσο, δεν αρκεί να ληφθεί υπόψη μόνο η φαρμακοδυναμική του ραδιοφαρμακευτικού προϊόντος. Είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι πυρηνικές-φυσικές ιδιότητες του ραδιονουκλιδίου που εισέρχονται στη σύνθεση του. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να έχει ένα συγκεκριμένο φάσμα ακτινοβολίας. Για να ληφθούν εικόνες οργάνων, χρησιμοποιούνται μόνο ραδιονουκλίδια που εκπέμπουν ακτίνες γ ή ακτινοβολία ακτίνων Χ, καθώς η ακτινοβολία αυτή μπορεί να καταχωρηθεί με εξωτερική ανίχνευση. Όσο περισσότερες γ-κβάντες ή ακτινογραφικά κβάντα που σχηματίζονται σε ραδιενεργό διάσπαση, τόσο πιο αποτελεσματικό είναι αυτό το ραδιοφαρμακευτικό προϊόν με τη διαγνωστική έννοια. Ταυτοχρόνως, το ραδιονουκλίδιο θα πρέπει να εκπέμπει όσο το δυνατόν λιγότερη κορδονιακή ακτινοβολία - ηλεκτρόνια που απορροφώνται στο σώμα του ασθενούς και δεν συμμετέχουν στην απεικόνιση οργάνων. Τα ραδιονουκλίδια με πυρηνικό μετασχηματισμό του τύπου ισομερούς μετάβασης προτιμώνται από αυτές τις θέσεις.

Τα ραδιονουκλεΐδια, των οποίων ο χρόνος ημίσειας ζωής είναι αρκετές δεκάδες ημέρες, θεωρούνται μακρόβια, αρκετές μέρες είναι μεσαίας διάρκειας, αρκετές ώρες είναι βραχύβιες και λίγα λεπτά είναι εξαιρετικά σύντομες. Για κατανοητούς λόγους, τείνουν να χρησιμοποιούν βραχύβια ραδιονουκλεΐδια. Η χρήση ραδιονουκλεϊδίων μέσης διάρκειας ζωής και ιδιαίτερα μεγάλης διάρκειας ζωής συνδέεται με αυξημένο φορτίο ακτινοβολίας, η χρήση ραδιονουκλιδίων που έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής εμποδίζεται για τεχνικούς λόγους.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι λήψης ραδιονουκλεϊδίων. Μερικά από αυτά σχηματίζονται σε αντιδραστήρες, μερικοί από τους επιταχυντές. Ωστόσο, ο συνηθέστερος τρόπος λήψης ραδιονουκλεϊδίων είναι η γεννήτρια, δηλ. παραγωγή ραδιονουκλεϊδίων απευθείας στο εργαστήριο ραδιονουκλεϊδίων με τη βοήθεια γεννητριών.

Μια πολύ σημαντική παράμετρος του ραδιονουκλιδίου είναι η ενέργεια των ποσοτήτων της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Quanta με πολύ χαμηλές ενέργειες διατηρούνται στους ιστούς και επομένως δεν φθάνουν στον ανιχνευτή της ραδιομετρικής συσκευής. Τα ποσοστά πολύ μεγάλων ενεργειών πετούν εν μέρει μέσω του ανιχνευτή, επομένως η αποτελεσματικότητα της εγγραφής τους είναι επίσης χαμηλή. Το βέλτιστο εύρος της κβαντικής ενέργειας στα διαγνωστικά ραδιονουκλεϊδίων είναι 70-200 keV.

Μία σημαντική απαίτηση για ένα ραδιοφαρμακευτικό προϊόν είναι το ελάχιστο φορτίο ακτινοβολίας όταν χορηγείται. Είναι γνωστό ότι η δραστικότητα του εφαρμοζόμενου ραδιονουκλιδίου μειώνεται λόγω της δράσης δύο παραγόντων: η αποσύνθεση των ατόμων του, δηλ. φυσική διαδικασία, και την απομάκρυνση από το σώμα - τη βιολογική διαδικασία. Ο χρόνος αποσύνθεσης των μισών ατόμων ραδιονουκλιδίου ονομάζεται φυσικός χρόνος ημίσειας ζωής του Τ 1/2. Ο χρόνος για τον οποίο η δραστικότητα του φαρμάκου, που εισάγεται στο σώμα, μειώνεται κατά το ήμισυ εξαιτίας της απέκκρισης του, ονομάζεται περίοδος βιολογικής εξουδετέρωσης. Ο χρόνος κατά τον οποίο η δραστικότητα του RFP που εισάγεται στο σώμα μειώνεται κατά το ήμισυ εξαιτίας της φυσικής αποσύνθεσης και της εξάλειψης καλείται η πραγματική ημίσεια ζωή (TEF)

Για διαγνωστικές μελέτες ραδιονουκλεϊδίων, επιδιώκουν να επιλέξουν ένα ραδιοφαρμακευτικό προϊόν με το λιγότερο παρατεταμένο Τ 1/2. Αυτό είναι κατανοητό επειδή το ακτινικό φορτίο στον ασθενή εξαρτάται από αυτήν την παράμετρο. Ωστόσο, ένας πολύ μικρός χρόνος φυσικής ημιζωής είναι επίσης ενοχλητικός: είναι απαραίτητο να έχουμε χρόνο για να παραδώσουμε το RFP στο εργαστήριο και να διεξαγάγουμε μια μελέτη. Ο γενικός κανόνας είναι το εξής: Το φάρμακο πρέπει να προσεγγίζει τη διάρκεια της διαγνωστικής διαδικασίας.

Όπως έχει ήδη σημειωθεί, είναι επί του παρόντος σε εργαστήρια ολοένα χρησιμοποιούν αναγεννητική μέθοδο παραγωγής ραδιονουκλιδίων, και σε 90-95% των περιπτώσεων - είναι το ραδιονουκλίδιο ^99m Tc, το οποίο είναι σημασμένο με τη συντριπτική πλειοψηφία των ραδιοφαρμάκων. Εκτός από το ραδιενεργό τεχνήτιο, ¹³³ Xe, ⁶⁷ Ga , μερικές φορές πολύ σπάνια χρησιμοποιούνται άλλα ραδιονουκλίδια.

RFP, που χρησιμοποιείται συχνότερα στην κλινική πρακτική.

RFP	Πεδίο εφαρμογής
99m Tc Albumin	Έλεγχος ροής αίματος
99m «Tc-επισημασμένα ερυθρά αιμοσφαίρια	Έλεγχος ροής αίματος
99m T- κολλοειδή (τεχνικά)	Πειραματική εξέταση
99m Tc-βουτυλ-ΙϋΑ (βρωμίδιο)	Εξέταση του συστήματος έκκρισης της χολής
99m Ts-πυροφωσφορικό (technifor)	Μελέτη του σκελετού
99μ Ts-MAA	Πειραματική εξέταση
133 εε	Πειραματική εξέταση
67 Ga-κιτρικό	Tumorotropic φάρμακο, καρδιακή εξέταση
99m Ts-sestamibi	Ογκοτροπικό φάρμακο
99m Tc-μονοκλωνικά αντισώματα	Ογκοτροπικό φάρμακο
201 Τ1-χλωρίδιο	Μελέτη της καρδιάς, του εγκεφάλου, του όγκου του φαρμάκου
99m Tc-DMSA (technemek)	Έλεγχος νεφρών
131 Τ-Ιππουράν	Έλεγχος νεφρών
99 Tc-DTPA (pententech)	Μελέτη των νεφρών και των αιμοφόρων αγγείων
99m Tc-MAG-3 (teche)	Έλεγχος νεφρών
99m Ts-υπερτεχνητικού	Έρευνα του θυρεοειδούς και του σιελογόνου αδένα
18 F-ΓΔ	Μελέτη του εγκεφάλου και της καρδιάς
123 Έστειλα	Μελέτη των επινεφριδίων

Για την εκπόνηση μελετών ραδιονουκλεϊδίων, αναπτύχθηκαν διάφορα διαγνωστικά εργαλεία. Ανεξάρτητα από το συγκεκριμένο σκοπό τους, όλες αυτές οι συσκευές είναι διατεταγμένες σύμφωνα με μία μόνο αρχή: διαθέτουν ανιχνευτή που μετατρέπει την ιοντίζουσα ακτινοβολία σε ηλεκτρικούς παλμούς, ηλεκτρονική μονάδα επεξεργασίας και μονάδα απεικόνισης δεδομένων. Πολλές ραδιοδιαγνωστικές συσκευές είναι εξοπλισμένες με υπολογιστές και μικροεπεξεργαστές.

Οι σπινθηριστές ή, σπανιότερα, οι μετρητές αερίων συνήθως χρησιμοποιούνται ως ανιχνευτές. Ο σπινθηριστής είναι μια ουσία στην οποία αναβοσβήνει το φως - σπινθηρισμοί - με την επίδραση ταχέως φορτισμένων σωματιδίων ή φωτονίων. Αυτές οι σπινθηρισμοί συλλαμβάνονται από φωτοηλεκτρικούς πολλαπλασιαστές (PMTs), οι οποίοι μετατρέπουν τις αναλαμπές φωτός σε ηλεκτρικά σήματα. Ο κρύσταλλος σπινθηρισμού και ο φωτοπολλαπλασιαστής τοποθετούνται σε ένα προστατευτικό μεταλλικό περίβλημα, ένα κολυμβαλλόμενο που περιορίζει το «οπτικό πεδίο» του κρυστάλλου στο μέγεθος του οργάνου ή του μελετούμενου μέρους του σώματος του ασθενούς.

Συνήθως η ακτινοδιαγνωστική συσκευή διαθέτει αρκετά αφαιρούμενα κολυμβητήρια, τα οποία επιλέγει ο γιατρός, ανάλογα με τα ερευνητικά καθήκοντα. Στο κολυμβητήριο υπάρχει μία μεγάλη ή αρκετές μικρές οπές μέσω των οποίων η ραδιενεργή ακτινοβολία διεισδύει στον ανιχνευτή. Κατ 'αρχήν, όσο μεγαλύτερη είναι η τρύπα στον κολυμβητή, τόσο μεγαλύτερη είναι η ευαισθησία του ανιχνευτή, δηλαδή η Ε. την ικανότητά της να ανιχνεύει ιοντίζουσα ακτινοβολία, αλλά ταυτόχρονα η δύναμη διαχωρισμού είναι χαμηλότερη, δηλ. διάκριση μεταξύ μικρών πηγών ακτινοβολίας. Στους σύγχρονους κολυμβητές υπάρχουν αρκετές δεκάδες μικρές τρύπες, η θέση των οποίων επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη το βέλτιστο "όραμα" του αντικειμένου της έρευνας! Στις συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για τον προσδιορισμό της ραδιενέργειας των βιολογικών δειγμάτων, χρησιμοποιούνται ανιχνευτές σπινθηρισμού με τη μορφή των λεγόμενων μετρητών φρεατίων. Μέσα στον κρύσταλλο υπάρχει ένα κυλινδρικό κανάλι μέσα στο οποίο τοποθετείται ένας σωλήνας με το προς εξέταση υλικό. Μία τέτοια συσκευή ανίχνευσης αυξάνει σημαντικά την ικανότητά της να συλλαμβάνει ασθενή ακτινοβολία από βιολογικά δείγματα. Για τη μέτρηση της ραδιενέργειας των βιολογικών υγρών που περιέχουν ραδιονουκλίδια με μαλακή β-ακτινοβολία, χρησιμοποιούνται υγροί σπινθηριστές.

Όλα διαγνωστικό ραδιονουκλίδιο μελέτη χωρίζεται σε δύο μεγάλες ομάδες: μια μελέτη στην οποία το ραδιοφαρμακευτικό χορηγείται σε έναν ασθενή, - μελέτες in vivo, και εξετάσεις αίματος, κομμάτια ιστού και τις εκκρίσεις του ασθενούς - έρευνα in vitro.

Όταν εκτελείται οποιαδήποτε in vivo μελέτη, απαιτείται η ψυχολογική προετοιμασία του ασθενούς. Πρέπει να διευκρινίσει τον σκοπό της διαδικασίας, τη σημασία της για τη διάγνωση και τη διαδικασία. Είναι ιδιαίτερα σημαντικό να τονιστεί η ασφάλεια της μελέτης. Σε ειδική εκπαίδευση, κατά κανόνα, δεν υπάρχει ανάγκη. Είναι απαραίτητο μόνο να προειδοποιήσετε τον ασθενή για τη συμπεριφορά του κατά τη διάρκεια της μελέτης. Σε μελέτες in vivo χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους χορήγησης του ραδιοφαρμάκου σύμφωνα με την διαδικασία που προβλήματα στις περισσότερες μεθόδους προβλέπει για την έγχυση του ραδιοφαρμακευτικού πλεονεκτικά ενδοφλεβίως, πολύ λιγότερο στην αρτηρία, παρέγχυμα οργάνου, άλλους ιστούς. Το RFP χρησιμοποιείται επίσης από το στόμα και με εισπνοή (εισπνοή).

Οι ενδείξεις για έρευνα ραδιονουκλεϊδίων καθορίζονται από τον θεράποντα ιατρό μετά από διαβούλευση με τον ακτινολόγο. Κατά κανόνα, εκτελείται μετά από άλλες κλινικές, εργαστηριακές και μη επεμβατικές διαδικασίες ακτινοβολίας, όταν καθίσταται σαφής η ανάγκη για δεδομένα ραδιονουκλεϊδίων σχετικά με τη λειτουργία και τη μορφολογία αυτού ή άλλου οργάνου.

Δεν υπάρχουν αντενδείξεις για τη διάγνωση ραδιονουκλεϊδίων, υπάρχουν μόνο περιορισμοί που παρέχονται από οδηγίες του Υπουργείου Υγείας.

Οι μέθοδοι ραδιονουκλεϊδίων διακρίνουν τις μεθόδους απεικόνισης ραδιονουκλεϊδίων, την ακτινογραφία, την κλινική και εργαστηριακή ραδιομετρία.

Ο όρος "οπτικοποίηση" προέρχεται από την αγγλική λέξη "όραμα". Ορίζουν την απόκτηση μιας εικόνας, στην περίπτωση αυτή από ραδιενεργά νουκλίδια. Η απεικόνιση με ραδιονουκλίδια είναι η δημιουργία μιας εικόνας της χωρικής κατανομής της RFP στα όργανα και τους ιστούς όταν εισάγεται στο σώμα του ασθενούς. Η κύρια μέθοδος της πυρηνικής απεικονίσεως είναι gammastsintigrafiya (ή σπινθηρογράφημα), η οποία διεξάγεται επί της μηχανής, που ονομάζεται μια φωτογραφική μηχανή γάμμα. Υλοποίηση σπινθηρογράφημα εκτελείται σε μια ειδική γάμμα-κάμερα (από κινητό ανιχνευτή) είναι στρώσεις απεικόνισης ραδιονουκλιδίου - ενός φωτονίου τομογραφία εκπομπής. Σπάνια, κυρίως λόγω της τεχνικής πολυπλοκότητας της απόκτησης ραδιονουκλιδίων με υπερ-βραχέα ζωντανά ραδιονουκλεΐδια, η τομογραφία εκπομπής δύο φωτονίων εκτελείται επίσης σε ειδική κάμερα γάμμα. Μερικές φορές χρησιμοποιείται ήδη ξεπερασμένη μέθοδος απεικόνισης ραδιονουκλεϊδίων - σάρωση. εκτελείται σε μια συσκευή που ονομάζεται σαρωτής.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7],